Question

【題目】某學習小組在實驗室中利用下圖裝置(夾持裝置略去)測定某鐵硫化物(FexSy)的組成，并探究反應后D裝置所得溶液中含硫化合物的組成。

實驗步驟:

步驟I如圖連接裝置，檢查裝置氣密性，裝入藥品;

步驟II旋開滴液漏斗活塞與旋塞，并點燃酒精噴燈;

步驟III當硬質玻璃管中固體質量不再改變時，停止加熱，繼續向燒瓶中滴水一段時間

步驟IV實驗結束后，將D中所得溶液加水配制成250mL溶液;

……

請回答:

(1)步驟III中，停止加熱后還需繼續向燒瓶中滴水一段時間，其目的為___________________。

(2)在C、D裝置之間不需要防倒吸裝置的理由是_______________________________________。

(3)步驟IV中配制溶液時所需的玻璃儀器除玻璃棒和燒杯外，還有_____________________。

(4)取25.00mL步驟IV 中所配溶液，加入足量的雙氧水，再加入足量鹽酸酸化的BaCl2溶液，將所得沉淀過濾、洗滌、干燥，稱其質量為4.66g。則FexSy的化學式為________________。

(5)有同學認為可將裝置D改為裝有足量堿石灰的干燥管，通過測定反應前后干燥管的增重來計算硫元素的含量。你認為此方案____(填“是”或“否”)合理，原因為_____________________。

(6)反應后D裝置所得溶液中除含有Na2SO4外，還可能含有Na2SO3。現用滴定法測定溶液中Na2SO3的含量。可供選擇的試劑:①0.1000mol/LKMnO4酸性溶液；②0.1000mol/LH2O2溶液；③0.1000mol/LKI淀粉溶液；④0.1000 mol/LBaCl2溶液；⑤0.1000mol/LHCl溶液。

①所選試劑應裝在_____(填“酸式”或“堿式”) 滴定管中。

②所利用的反應原理為___________________________________(用離子方程式表示)。

Answer 1

【答案】 繼續生成O2，驅趕裝置內殘留的SO2,使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收 SO2中含不溶于NaOH溶液的O2 250mL容量瓶、膠頭滴管 FeS2 否 部分SO2被氧化；空氣中的CO2和水蒸氣可能使干燥管增重 酸式 2MnO4-+5SO32-+6H+=5SO42-+2Mn2++3H2O

【解析】本實驗的目的為：測定某鐵硫化物(FexSy)的組成，并探究反應后D裝置所得溶液中含硫化合物的組成。觀察裝置，A裝置中產生足量的氧氣經干燥后，進入C裝置與FexSy在加熱條件下反應，生成硫的氧化物，進入D被氫氧化鈉吸收。

（1）步驟III中，停止加熱后還需繼續向燒瓶中滴水一段時間，繼續產生氧氣，FexSy其實已經反應完了，那么其目的為將生成的SO2全部被NaOH溶液吸收，所以答案為：繼續生成O2，驅趕裝置內殘留的SO2,使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收；

（2）此裝置中，不需要防倒吸裝置，雖然易溶于水，但是其中還有難溶于水的氧氣，不會因為其易溶于水而使氣壓迅速降低發生倒吸，故答案為：SO2中含不溶于NaOH溶液的O2；

（3）步驟IV中配制250mL溶液時，因為是要配制一定體積的溶液，故需要容量瓶，所以所需的玻璃儀器除玻璃棒和燒杯外，還有250ml 容量瓶和膠頭滴管；

（4）C裝置中產生的氣體，主要應為SO2，所以D中生成Na2SO3，取25.00mL步驟IV中所配溶液（取了十分之一溶液），加入足量的雙氧水，將其氧化為Na2SO4，再加入足量鹽酸酸化的BaCl2溶液，所得沉淀為BaSO4，質量為4.66g，其物質的量為0.02mol，250ml溶液中n（BaSO4）=0.2mol，根據S守恒：n（BaSO4）= n（Na2SO4）= n（SO2）=0.2mol，故12.0gFexSy中n（S）=0.2mol，m（S）=6.2g，m（Fe）=5.6g，n（Fe）=0.1mol，所以，x：y=1：2，故FexSy的化學式為FeS2；

（5）裝置D的作用是吸收裝置中產生的SO2，若改為裝有足量堿石灰的干燥管空氣中的CO2和水蒸氣可能使干燥管增重，而且SO2可能被氧化，使增重偏大；故答案為：. 否 部分SO2被氧化，空氣中的CO2和水蒸氣可能使干燥管增重；

（6）反應后D裝置所得溶液中除含有Na2SO4外，還可能含有Na2SO3。要用滴定法測定溶液中Na2SO3的含量，即利用Na2SO3的還原性，故選一個氧化劑，還要有顏色的變化來判斷反應的終點，所以只能選擇①0.1000mol/LKMnO4酸性溶液，因其具有強氧化性，只能裝在酸式滴定管中，所利用的反應原理為：2MnO4-+5SO32-+6H+=5SO42-+2Mn2++3H2O。